Desarrollo y caracterización de celdas solares basadas en silicio macro-poroso y perovskitas híbridas organo-inorgánicas

Abstract

Impulsadas por la creciente demanda de energías renovables, las nuevas tecnologías de celdas solares apuntan hacia una mejora en la eficiencia de conversión de energía, manteniendo los bajos costos y la confiabilidad de los actuales dispositivos basados en silicio. En la actualidad, una de las combinaciones más prometedoras de fabricación sencilla y alta eficiencia se encuentra en las celdas solares tándem, en especial las que constan de una celda inferior de silicio y una celda superior de perovskita. A pesar de las obvias ventajas en cuanto a un mejor aprovechamiento del espectro solar, los problemas no resueltos en cuanto a la estabilidad de la perovskita tienen importantes implicaciones para los rendimientos energéticos en el mundo real, lo que plantea desafíos para la perspectiva de una comercialización generalizada. En este contexto, en esta Tesis se presenta el desarrollo y caracterización de celdas solares basadas en silicio macroporoso y en perovskitas híbridas organo-inorgánicas, como un estudio previo para la futura fabricación de celdas solares tándem de silicio cristalino y perovskita en el Grupo de Semiconductores del Instituto de Física del Litoral (UNL-CONICET).

Driven by the increasing demand for renewable energy, new solar cell technologies aim to improve energy conversion efficiency while maintaining low costs and reliability compared to current silicon-based devices. Currently, one of the most promising combinations of simple manufacturing and high efficiency is found in tandem solar cells, especially those consisting of a bottom silicon cell and a top perovskite cell. Despite the obvious advantages in terms of better utilization of the solar spectrum, unresolved issues regarding the stability of perovskite have significant implications for real-world energy yields, posing challenges for the prospects of widespread commercialization. In this context, this Thesis presents the development and characterization of solar cells based on macroporous silicon and hybrid organic-inorganic perovskites as a preliminary study for the future production of crystalline silicon and perovskite tandem solar cells at the Grupo de Semiconductores, Instituto de Física del Litoral (UNL-CONICET).